(57)【要約】【課題】  ホログラフィック再生装置の小型化及び低コスト化を実現することができるホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置を提供する。【解決手段】ピクセル歪み補償装置１１２は、再生イメージフレームから再生データイメージを抽出する手段１１２１と、再生データイメージの各エッジの位置値を決定し、各エッジの位置値に基づいたラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値からラインデータ内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する手段１１２２〜１１２４と、予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値にそれぞれ対応するラインデータ内の各ピクセルのミスアライン補償値が記録されたテーブル手段１１２７と、平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、再生データイメージの各ピクセル位置を補償する手段１１２６とを備えている。【選択図】  図１
2006012380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する装置であって、
再生データイメージと枠を有する再生イメージフレームから前記再生データイメージを抽出する手段と、
前記抽出された再生データイメージの各エッジの位置値を決定し、その決定された各エッジの位置値に基づいたラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値からラインデータ内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する手段と、
予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値にそれぞれ対応する前記ラインデータ内の各ピクセルのミスアライン補償値が記録されたテーブル手段と、
前記算出された平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記抽出された再生データイメージの各ピクセル位置を補償する手段とを備えることを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項２】
前記装置は、前記開始点ピクセル又は終点ピクセルの位置値と前記算出された平均倍率エラー値の大きさに基づいて各ピクセルの補償方向を決定する、データ区間を区分する手段を更に備え、
前記補償手段は、前記区分されたデータ区間の補償方向によって前記各ピクセル位置を補償することを特徴とする請求項１に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項３】
参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する方法であって、
再生データイメージと枠を有する再生イメージフレームから前記再生データイメージを抽出する過程と、
前記抽出された再生データイメージの各エッジの位置値を決定する過程と、
前記決定されたエッジの位置値に基づいてラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値を決定する過程と、
前記決定された開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値からラインデータ内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する過程と、
前記算出された平均倍率エラー値に対応する予め設定された各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記抽出された再生データイメージの各ピクセル位置を補償する過程とを含むことを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項４】
前記方法は、前記開始点ピクセル又は終点ピクセルの位置値と前記算出された平均倍率エラー値の大きさに基づいて各ピクセル位置の補償方向を決定する、データ区間を区分する過程を更に含み、
前記各ピクセル位置は、前記区分されたデータ区間の補償方向に従って補償されることを特徴とする請求項３に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項５】
参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する装置であって、
再生データイメージと枠を有する再生イメージフレームから前記再生データイメージと所定位置に挿入されたアラインマークを抽出する手段と、
前記抽出されたアラインマークを利用して前記再生データイメージ内の各ピクセルのミスアライン程度を検出し、その検出結果に基づいてミスアライン補正値を算出する手段と、
前記算出されたミスアライン補正値に基づいて前記再生データイメージのピクセル位置を補正し、前記ピクセル位置が補正された再生データイメージの各エッジの位置値を決定する手段と、
前記決定された各エッジの位置値に基づいてラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値を決定する手段と、
前記決定された開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値からラインデータ内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する手段と、
予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値にそれぞれ対応する前記ラインデータ内の各ピクセルのミスアライン補償値が記録されたテーブル手段と、
前記算出された平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記抽出された再生データイメージの各ピクセル位置を補償する手段とを備えることを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項６】
前記装置は、前記算出された平均倍率エラー値の大きさに基づいて各ピクセルの補償方向を決定する、データ区間を区分する手段を更に備え、
前記補償手段は、前記区分されたデータ区間の補償方向に従って前記各ピクセル位置を補償することを特徴とする請求項５に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項７】
前記アラインマークは、前記枠と再生データイメージの境界領域内の所定位置に形成されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項８】
前記アラインマークは、前記枠内の所定位置に形成されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項９】
参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する方法であって、
再生データイメージと枠を有する再生イメージフレームから前記再生データイメージと所定位置に挿入されたアラインマークを抽出する過程と、
前記抽出されたアラインマークを利用して前記再生データイメージ内の各ピクセルのミスアライン程度を検出し、その検出結果に基づいてミスアライン補正値を算出する過程と、
前記算出されたミスアライン補正値に基づいて前記再生データイメージのピクセル位置を補正し、前記ピクセル位置が補正された再生データイメージの各エッジの位置値を決定し、その決定された各エッジの位置値に基づいてラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値を決定する過程と、
前記決定された開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値からラインデータ内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する過程と、
前記算出された平均倍率エラー値に対応する予め設定された各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記抽出された再生データイメージの各ピクセル位置を補償する過程とを含むことを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項１０】
前記方法は、前記算出された平均倍率エラー値の大きさに基づいて各ピクセル位置の補償方向を決定する、データ区間を区分する過程を更に含み、
前記各ピクセル位置は、前記区分されたデータ区間の補償方向に従って補償されることを特徴とする請求項９に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項１１】
前記アラインマークは、前記枠と再生データイメージの境界領域内の所定位置に形成されることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項１２】
前記アラインマークは、前記枠内の所定位置に形成されることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項１３】
参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する装置であって、
再生データイメージ、枠及び複数のアラインマークを有する再生イメージフレームから、再生データイメージと所定位置に挿入された前記複数のアラインマークを抽出する手段と、
前記抽出された複数のアラインマークに基づいて前記抽出された再生データイメージを複数のサブイメージブロックに分割する手段と、
前記分割された各サブイメージブロックの各エッジの位置値をそれぞれ決定し、その決定された各エッジの位置値に基づいたラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値から前記各サブイメージブロック内の各ピクセルの平均倍率エラー値をそれぞれ算出する手段と、
予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値にそれぞれ対応する前記ラインデータ内の各ピクセルのミスアライン補償値が記録されたテーブル手段と、
前記算出された平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記各サブイメージブロック内の各ピクセル位置をそれぞれ補償する手段とを備えることを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項１４】
前記装置は、前記開始点ピクセル又は終点ピクセルの位置値と前記算出された平均倍率エラー値の大きさに基づいて前記各サブイメージブロック内の各ピクセルの補償方向を決定するデータ区間を区分する手段を更に備え、
前記補償手段は、前記区分されたデータ区間の補償方向によって前記各サブイメージブロック内の各ピクセル位置をそれぞれ補償することを特徴とする請求項１３に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項１５】
前記データ区間毎の補償方向は、前記開始点ピクセル又は終点ピクセルの位置値に前記算出された平均配列エラー値を累積した値が０．５×ｎ（ｎは整数）に達する度に変更されることを特徴とする請求項１４に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項１６】
前記複数のアラインマークは、前記枠と再生データイメージの境界領域内の所定位置に所定の間隔で形成されることを特徴とする請求項１３乃至請求項１５の何れかに記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項１７】
前記複数のアラインマークは、前記枠内の所定位置に所定の間隔で形成されることを特徴とする請求項１３乃至請求項１５の何れかに記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項１８】
前記各アラインマークは、４×４のブロックサイズを有し、２×２のオン／オフサブブロックが交互に配置されていることを特徴とする請求項５乃至請求項８及び請求項１３乃至請求項１７の何れかに記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項１９】
前記算出された平均倍率エラー値は、ｘ方向の平均倍率エラー値とｙ方向の平均倍率エラー値を含むことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５乃至請求項８及び請求項１３乃至請求項１８の何れかに記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置。
【請求項２０】
参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する方法であって、
再生データイメージ、枠及び複数のアラインマークを有する再生イメージフレームから、前記再生データイメージと所定位置に挿入された前記複数のアラインマークを抽出する過程と、
前記抽出された複数のアラインマークに基づいて前記抽出された再生データイメージを複数のサブイメージブロックに分割する過程と、
前記分割された各サブイメージブロックの各エッジの位置値を決定する過程と、
前記決定されたエッジの位置値に基づいてラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値を決定する過程と、
前記決定された開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値から前記各サブイメージブロック内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する過程と、
前記算出された平均倍率エラー値に対応する予め設定された各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記各サブイメージブロックの各ピクセル位置を補償する過程とを含むことを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項２１】
前記方法は、前記開始点ピクセル又は終点ピクセルの位置値と前記算出された平均倍率エラー値の大きさに基づいて前記各サブイメージブロック内の各ピクセル位置の補償方向を決定する、データ区間を区分する過程を更に含み、
前記各ピクセル位置は、前記区分されたデータ区間の補償方向に従って補償されることを特徴とする請求項２０に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項２２】
前記データ区間毎の補償方向は、前記開始点ピクセル又は終点ピクセルの位置値に前記算出された平均配列エラー値を累積した値が０．５×ｎ（ｎは整数）に達する度に変更されることを特徴とする請求項２１に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項２３】
前記複数のアラインマークは、前記枠と再生データイメージの境界領域内の所定位置に所定の間隔で形成されることを特徴とする請求項２０乃至請求項２２の何れかに記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項２４】
前記複数のアラインマークは、前記枠内の所定位置に所定の間隔で形成されることを特徴とする請求項２０乃至請求項２２の何れかに記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項２５】
前記各アラインマークは、４×４のブロックサイズを有し、２×２のオン／オフサブブロックが交互する形態を有することを特徴とする請求項９乃至請求項１２及び請求項２０乃至請求項２４の何れかに記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項２６】
前記算出された平均倍率エラー値は、ｘ方向平均倍率エラー値とｙ方向平均倍率エラー値を含むことを特徴とする請求項３、請求項４、請求項９乃至請求項１２及び請求項２０乃至請求項２５に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【請求項２７】
前記平均倍率エラー値の算出過程は、
下記の数式に基づいて、ｘ方向倍率エラー値（Ｘ＿ｍａｇ＿ｅｒｒｏｒ）とｙ方向の倍率エラー値（Ｙ＿ｍａｇ＿ｅｒｒｏｒ）をそれぞれ算出する過程と、
Ｘ＿ｍａｇ＿ｅｒｒｏｒ＝（ｘ＿２−ｘ＿１）−Ｘ＿ｄａｔａ＿ｓｉｚｅ
Ｙ＿ｍａｇ＿ｅｒｒｏｒ＝（ｙ＿３−ｙ＿１）−Ｙ＿ｄａｔａ＿ｓｉｚｅ
下記の数式に基づいて、各ピクセル当りのｘ方向のミスアライン程度（△ｘ）とｙ方向ミスアライン程度（△ｙ）を算出する過程と
△ｘ＝Ｘ＿ｍａｇ＿ｅｒｒｏｒ／Ｘ＿ｄａｔａ＿ｓｉｚｅ
△ｙ＝Ｙ＿ｍａｇ＿ｅｒｒｏｒ／Ｙ＿ｄａｔａ＿ｓｉｚｅ
を含むことを特徴とする請求項２６に記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
（上記の数式において、Ｘ＿ｄａｔａ＿ｓｉｚｅはｘ方向の実際のデータサイズを、ｘ＿１はｘ方向の開始点ピクセルの位置値を、ｘ＿２はｘ方向の終点ピクセルの位置値を、Ｙ＿ｄａｔａ＿ｓｉｚｅはｙ方向の実際のデータサイズを、ｙ＿１はｙ方向の開始点ピクセルの位置値を、ｙ＿３はｙ方向の終点位置値をそれぞれ表す。）
【請求項２８】
前記予め設定された各ピクセルのミスアライン補償値は、予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値にそれぞれ対応するように設定されてテーブル手段に記録された値であることを特徴とする請求項３、請求項４、請求項９乃至請求項１２及び請求項２０乃至請求項２７の何れかに記載のホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィックシステム（Holographic System）に関し、更に詳しくは、ホログラムデータの再生のために記録媒体から読み取った再生データイメージのピクセルの歪みの補償に好適な補償装置及び補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、体積ホログラフィックデジタルデータの記録を利用する技術分野は、半導体レーザ、ＣＣＤ（電荷結合素子）、ＬＣＤ（液晶表示器）などの著しい発展により、活発に研究が行われており、このような研究の結果として指紋を記録・再生する指紋認識システムなどが実用化されているだけでなく、大容量の記録能力と超高速データ伝送速度の長所を応用できる様々な分野へ広がりつつある。
【０００３】
ホログラフィックデジタル記録及び再生装置は、対象物体からの信号光と参照光を互いに干渉させる際に発生する干渉縞を干渉縞の強度に敏感に反応する記録媒体、例えば光屈折性クリスタルなどの記録媒体に記録するものであり、参照光の角度などを変化させながら信号光の強度はもちろん位相も記録することにより、バイナリデータからなるページ単位で構成される数百から数千個のホログラムを同じ場所に記録させることができる。
【０００４】
一方、典型的なホログラフィックデジタル記録及び再生装置は、ホログラムデータを記録媒体に記録する記録モード時に、光源で発生したレーザ光を参照光と物体光に分離し、物体光を外部入力データ（すなわち、記録しようとする入力データ）に応じてピクセルが明暗をなす、ページ単位のバイナリデータに変調し、変調された物体光（すなわち、信号光）と分離されて所定の偏向角の鏡で反射された参照光とを互いに干渉させることによって得られる干渉縞を入力データに対応するホログラムデータとして記録媒体に記録する。
【０００５】
その一方、再生モード時には、ホログラムデータが記録媒体から読み取られるが、この読み取れたホログラムデータ、すなわち再生データイメージでは、光学系の誤差、記録媒体表面の状態、再生データイメージを集束する対物レンズのフォーカシングエラーなどに起因して、再生データイメージの拡大、縮小などの倍率変形とピクセルのミスマッチなどの問題が発生する。これらの問題を解決するための典型的な従来方法としてはオーバーサンプリング技法がある。
【０００６】
図９は従来のオーバーサンプリング技法を採用したホログラフィック再生装置のブロック構成図である。このホログラフィック再生装置は、スピンドルモータ９０２、記録媒体９０４、読み取り光経路９０６、再生光経路９０８、イメージ検出ブロック９１０、枠検出ブロック９１２及びオーバーサンプリングブロック９１４を備えている。
【０００７】
図９を参照すると、ホログラフィック再生装置は、スピンドルモータ９０２により回転駆動される記録媒体９０４を備えている。そして、記録媒体９０４に対しては、記録されているホログラムデータの再生に必要な読み取り光が照射される読み取り光経路９０６と、読み取り光の照射により再生されるデータイメージ光（すなわち、バイナリデータの碁盤縞）が出力される再生光経路９０８（データイメージ光を集束する対物レンズを含む）とが設けられている。
【０００８】
また、再生光経路９０８の一端には、イメージ検出ブロック９１０（例えばＣＣＤカメラ）が設けられており、このようなＣＣＤカメラでは再生されたデータイメージ光を構成する各ピクセルがｎ×ｎピクセル（例えば、３×３ピクセル）でオーバーサンプリングされるように光電変換して枠検出ブロック９１２に送る。このとき、記録媒体９０４から読み取られるデータイメージ光、すなわち再生イメージフレームは再生データイメージ領域と枠領域を含むが、例えば再生イメージフレームが２４０×２４０の解像度サイズを有する再生データイメージと、３ピクセルの上下左右枠を有している場合は、イメージ検出ブロック９１０では枠を含み、例えば１０２４×１０２４の解像度サイズを有する光電変換された再生イメージフレームを生成して枠検出ブロック９１２に送る。
【０００９】
次に、枠検出ブロック９１２では、前記変換された再生イメージフレームの各ラインのピクセルに対する明るさの総合値を利用するなどの方式を用いて枠領域を検出する。そして、その検出された枠領域の情報に基づいて前記再生イメージフレームからオーバーサンプリングされた再生データイメージを抽出する。抽出されたオーバーサンプリングされた再生データイメージをオーバーサンプリングブロック９１４に送られる。例えば、２４０×２４０の解像度サイズと３ピクセルの上下左右枠を有する再生データイメージに対して各ピクセルを３×３ピクセルに変換することにより、例えば１０２４×１０２４サイズの再生イメージフレームが得られる場合は、この再生イメージから７２０×７２０のオーバーサンプリングされた再生データイメージを抽出してオーバーサンプリングブロック９１４に送る。
【００１０】
そして、オーバーサンプリングブロック９１４では、３×３マスクを利用したサンプリングにより、前記オーバーサンプリングされた再生データイメージから元の再生データイメージを抽出する。すなわち、例えば図１０に示すように、７２０×７２０のオーバーサンプリングされたデータイメージから１つのピクセルを抽出した後、２つのピクセルを省略する方式（すなわち、３×３マスクで中央部分に位置するピクセルを抽出する方式）により２４０×２４０サイズの元のデータイメージ（すなわち、エンコードされたデータイメージ）を抽出する。このようにして抽出された元のデータイメージは、デコードするために図示しないデコーダに提供される。図１０において、ｎ１乃至ｎ４は横方向における３×３マスク区間を意味する。
【００１１】
このとき、オーバーサンプリングブロック９１４では、オーバーサンプリングされたデータイメージのサイズが、例えば様々な外的要因に起因する歪みにより実際のサイズよりも増加した場合（例えば７２０×７２０サイズのはずのデータイメージが７２２×７２２サイズとなった場合）は、全体データ区間（すなわち、データライン）をそれぞれ横及び縦方向に３等分し、２番目及び３番目の等分の開始位置でピクセルを省略する方式（均等分割補償方式）によりサンプリングを行う。
【００１２】
しかし、上述したように、光学系の誤差、記録媒体表面の状態、再生データイメージを集束する対物レンズのフォーカシングエラーなどに起因して発生する再生データイメージの変形（歪み）を防止するためにオーバーサンプリング技法を用いる従来方法は、ＣＣＤ撮像素子を必要以上に大きく設計しなければならないという問題がある。このような問題は、ホログラフィック再生装置の小型化及び低コスト化を阻害する要因となる。
【００１３】
また、オーバーサンプリング技法を用いる従来方法は、必要以上に大きいサイズの再生データイメージを処理しなければならないため、データ再生速度が遅くなるという問題が生じる。
【００１４】
更に、再生データイメージの解像サイズが実際のデータのサイズよりも増加した場合は、データラインを一律的に増加したピクセル数＋１だけ等分して、等分の開始位置で１つのピクセルを更に省略する方式でピクセル補正を行う従来方法では、再生データイメージの枠の座標値が正確に整数値になることが確率的に非常に低くなるので、結局、歪み補償を正確に行うことができなくなるという問題が生じ、良質なデータイメージが得られないという結果をもたらす。
【００１５】
一方、記録媒体から再生されるホログラムデータ、すなわち再生データイメージには、光学系のレンズ誤差（すなわち、レンズの横方向と縦方向間の屈折率差に起因する誤差）、ホログラムデータの回折格子による誤差、記録媒体ディスクの水平失敗に起因する誤差などの要因に起因して全体イメージが線形的あるいは非線形的に歪む現象が発生する。しかし、オーバーサンプリング技法を用いる従来方法は、上述した様々な要因に起因する全体イメージの線形的な歪みあるいは非線形的な歪みを考慮しないまま、データイメージの左上段、すなわち最初のラインデータの最初のピクセルを基準位置として、続く全てのラインデータの最初のピクセルが基準位置に整列したと見なしてオーバーサンプリングを行う。そのため、イメージの線形歪みや非線型歪みが激しい場合は、オーバーサンプリングにより抽出された目標ピクセルの位置がずれ、再生データイメージの品質を低下させる要因となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためのものであり、その目的とするところは、イメージの歪みをピクセルのミスマッチで単純化させてミスマッチを補償する１：１ピクセルマッチング補償方式により各ピクセル単位で倍率歪みを補償できるホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置及びその補償方法を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、イメージフレームの所定位置に挿入した複数のアラインマークを利用してデータイメージを複数のサブイメージブロックに分割し、イメージの歪みを分割された各サブイメージブロックのピクセルのミスマッチで単純化させてミスマッチを補償する１：１ピクセルマッチング補償方式により各ピクセル単位で倍率歪み及び全体イメージの線形／非線型歪みを補償できるホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置及びその補償方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するために本発明の第１の態様によるホログラムデータの再生ピクセル補償装置は、参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する装置であって、再生データイメージと枠を有する再生イメージフレームから前記再生データイメージを抽出する手段と、前記抽出された再生データイメージの各エッジの位置値を決定し、その決定された各エッジの位置値に基づいたラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値からラインデータ内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する手段と、予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値にそれぞれ対応する前記ラインデータ内の各ピクセルのミスアライン補償値が記録されたテーブル手段と、前記算出された平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記抽出された再生データイメージの各ピクセル位置を補償する手段とを備えることを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置を提供する。
【００１９】
また、本発明のホログラムデータの再生ピクセル補償装置は、参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する装置であって、再生データイメージと枠を有する再生イメージフレームから前記再生データイメージと所定位置に挿入されたアラインマークを抽出する手段と、前記抽出されたアラインマークを利用して前記再生データイメージ内の各ピクセルのミスアライン程度を検出し、その検出結果に基づいてミスアライン補正値を算出する手段と、前記算出されたミスアライン補正値に基づいて前記再生データイメージのピクセル位置を補正し、前記ピクセル位置が補正された再生データイメージの各エッジの位置値を決定する手段と、前記決定された各エッジの位置値に基づいてラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値を決定する手段と、前記決定された開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値からラインデータ内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する手段と、予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値にそれぞれ対応する前記ラインデータ内の各ピクセルのミスアライン補償値が記録されたテーブル手段と、前記算出された平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記抽出された再生データイメージの各ピクセル位置を補償する手段とを備えることを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置を提供する。
【００２０】
更に、本発明のホログラムデータの再生ピクセル補償装置は、参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する装置であって、再生データイメージ、枠及び複数のアラインマークを有する再生イメージフレームから、再生データイメージと所定位置に挿入された前記複数のアラインマークを抽出する手段と、前記抽出された複数のアラインマークに基づいて前記抽出された再生データイメージを複数のサブイメージブロックに分割する手段と、前記分割された各サブイメージブロックの各エッジの位置値をそれぞれ決定し、その決定された各エッジの位置値に基づいたラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値から前記各サブイメージブロック内の各ピクセルの平均倍率エラー値をそれぞれ算出する手段と、予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値にそれぞれ対応する前記ラインデータ内の各ピクセルのミスアライン補償値が記録されたテーブル手段と、前記算出された平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記各サブイメージブロック内の各ピクセル位置をそれぞれ補償する手段とを備えることを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置を提供する。
【００２１】
本発明の第２の態様によるホログラムデータの再生ピクセル補償方法は、参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する方法であって、再生データイメージと枠を有する再生イメージフレームから前記再生データイメージを抽出する過程と、前記抽出された再生データイメージの各エッジの位置値を決定する過程と、前記決定されたエッジの位置値に基づいてラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値を決定する過程と、前記決定された開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値からラインデータ内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する過程と、前記算出された平均倍率エラー値に対応する予め設定された各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記抽出された再生データイメージの各ピクセル位置を補償する過程とを含むことを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法を提供する。
【００２２】
また、本発明のホログラムデータの再生ピクセル補償方法は、参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する方法であって、再生データイメージと枠を有する再生イメージフレームから前記再生データイメージと所定位置に挿入されたアラインマークを抽出する過程と、前記抽出されたアラインマークを利用して前記再生データイメージ内の各ピクセルのミスアライン程度を検出し、その検出結果に基づいてミスアライン補正値を算出する過程と、前記算出されたミスアライン補正値に基づいて前記再生データイメージのピクセル位置を補正し、前記ピクセル位置が補正された再生データイメージの各エッジの位置値を決定し、その決定された各エッジの位置値に基づいてラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値を決定する過程と、前記決定された開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値からラインデータ内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する過程と、前記算出された平均倍率エラー値に対応する予め設定された各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記抽出された再生データイメージの各ピクセル位置を補償する過程とを含むことを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法を提供する。
【００２３】
更に、本発明のホログラムデータの再生ピクセル補償方法は、参照光とデータによって変調された信号光とを互いに干渉させて得られる干渉縞として記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際のピクセル歪みを補償する方法であって、再生データイメージ、枠及び複数のアラインマークを有する再生イメージフレームから、前記再生データイメージと所定位置に挿入された前記複数のアラインマークを抽出する過程と、前記抽出された複数のアラインマークに基づいて前記抽出された再生データイメージを複数のサブイメージブロックに分割する過程と、前記分割された各サブイメージブロックの各エッジの位置値を決定する過程と、前記決定されたエッジの位置値に基づいてラインデータの開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値を決定する過程と、前記決定された開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値から前記各サブイメージブロック内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出する過程と、前記算出された平均倍率エラー値に対応する予め設定された各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、前記各サブイメージブロックの各ピクセル位置を補償する過程とを含むことを特徴とするホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償方法を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、歪みが発生したピクセル数だけデータイメージを均等分割して１ピクセル単位で歪み補償を行う上述した従来方式とは異なって、再生データイメージの４辺エッジの位置値を求め、４辺エッジの位置値を利用して各ピクセルの平均倍率エラー値を算出し、予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値のうち、算出された平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値を利用して抽出された再生データイメージの各ピクセル位置を補償することによって、又は記録時に再生イメージフレームの所定領域に挿入して記録した複数のアラインマークを利用して再生データイメージを複数のサブイメージブロックに分割し、分割された各サブイメージブロックの４辺エッジの位置値を求め、４辺エッジの位置値を利用して該当サブイメージブロック内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出し、予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値のうち、算出された平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値を利用して分割されたサブイメージブロックの各ピクセル位置を補償することによって、オーバーサンプリングを用いる従来方法と比べて、ホログラフィック再生装置の小型化及び低コスト化を実現することができる。またデータ再生速度が低下するという問題を效果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の上記目的そして他の目的及び特徴は、添付の図面を用いて説明した好適な実施形態により明らかになるだろう。
【００２６】
先ず、本発明の主な技術思想は、歪みが発生したピクセル数だけデータイメージを均等分割して１ピクセル単位で歪み補償を行う上述した従来方式とは異なって、再生データイメージの４辺エッジ（quadrilateral edge)の位置（すなわち、ラインデータ及びライン間のデータに対するピクセルの開始点と終点位置）の値を探し、４辺エッジの位置値を利用して各ピクセルの平均倍率エラー値を算出し、予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値の内から、算出された平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値（misalignment compensation value）を利用して抽出された再生データイメージの各ピクセル位置を補償することである。このような技術的手段により本発明における目的を容易に達成できる。
【００２７】
本発明の他の主な技術思想は、記録時に再生イメージフレームの所定領域に挿入して記録した複数のアラインマーク（alignment mark）を利用して再生データイメージを複数のサブイメージブロックに分割し、分割された各サブイメージブロックの４辺エッジの位置（すなわち、ラインデータ及びライン間のデータに対するピクセルの開始点と終点位置）値を探し、４辺エッジの位置値を利用して該当サブイメージブロック内の各ピクセルの平均倍率エラー値を算出し、予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値の内から、算出された平均倍率エラー値に対応する各ピクセルのミスアライン補償値を利用して分割されたサブイメージブロック（再生サブイメージブロック）の各ピクセル位置を補償することである。このような技術的手段により本発明の目的を容易に達成できる。
【００２８】
また、本発明は、算出された平均倍率エラー値の大きさに基づいて再生データイメージの領域、又は分割された各サブイメージブロックの領域を所定数に分割した後、補償方向性を選択的に適用する方式で、再生データイメージ、又は分割されたサブイメージブロックの各ピクセル位置を補償する技術的思想を更に含む。
【００２９】
更に、本発明は、再生イメージフレームから抽出したアラインマークを利用して再生データイメージ内の各ピクセルのミスアライン程度を検出し、その検出結果に基づいてミスアライン補正値を算出し、算出されたミスアライン補正値に基づいて再生データイメージのピクセル位置を補正し、ピクセル位置が補正された再生データイメージのラインデータに対する開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値を決定する技術的思想を更に含む。
【００３０】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な第１の実施形態について詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施形態によるホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置を採用した典型的なホログラフィック再生装置のブロック構成図である。
【００３２】
図１を参照すると、典型的なホログラフィック再生装置は、スピンドルモータ１０２、記録媒体１０４、読み取り光経路１０６、再生光経路１０８、イメージ検出ブロック１１０及び再生ピクセル補償ブロック１１２を備えているが、ここで再生ピクセル補償ブロック１１２は実質的には本実施形態の再生時のピクセル歪み補償装置を意味する。すなわち、本実施形態の再生時のピクセル歪み補償装置は、枠／アラインマーク検出ブロック１１２１、ミスアライン補正値算出ブロック１１２２、ピクセル位置決めブロック１１２３、ピクセル倍率エラー値算出ブロック１１２４、ピクセル補償方向決めブロック１１２５、ピクセル補償ブロック１１２６及びルックアップテーブル１１２７を備えている。
【００３３】
すなわち、本実施形態の再生時のピクセル歪み補償装置を採用可能な典型的なホログラフィック再生装置には、スピンドルモータ１０２によって回転駆動される記録媒体１０４が備えられており、このような記録媒体１０４には記録されたホログラムデータの再生に必要な読み取り光が記録媒体１０４側に照射される読み取り光経路１０６と読み取り光の照射により再生されるデータイメージ光（すなわち、バイナリデータの碁盤縞）が出力される再生光経路１０８が設けられている。
【００３４】
また、再生光経路１０８側には、イメージ検出ブロック１１０、例えばＣＣＤカメラが設けられるが、このようなＣＣＤカメラは、再生されるイメージ光を構成する各ピクセルをｎ×ｎピクセル（例えば、３×３ピクセル）で表現して出力する上述した従来のホログラフィック再生装置とは異なって、１：１ピクセルマッチング方式で光電変換された再生イメージフレームを生成して再生ピクセル補償ブロック１１２内の枠／アラインマーク検出ブロック１１２１に伝達する。例えば、データイメージ光が２４０×２４０の解像度サイズと３ビットの上下左右の枠を有するとき、２４０×２４０の再生データイメージと上下左右ピクセルの枠を含む再生イメージフレームを生成する。
【００３５】
一方、枠／アラインマーク検出ブロック１１２１は、再生イメージフレームの各ラインにおけるピクセル明るさの総合値を利用する方式などにより再生データイメージの枠を検出し、その検出された枠情報に基づいて再生イメージフレームから再生データイメージを抽出し、このように抽出された再生データイメージをラインＬ１１によりピクセル位置決めブロック１１２３及びピクセル補償ブロック１１２６にそれぞれ提供する。また、枠／アラインマーク検出ブロック１１２１は、再生イメージフレームの所定位置（例えば、枠領域と再生データイメージ領域の境界領域内の所定位置、枠領域内の所定位置など）に形成されているアラインマークを抽出してミスアライン補正値算出ブロック１１２２に提供する。
【００３６】
すなわち、一例として図２に示すように、再生イメージフレームが枠領域２０２、枠領域２０２と再生データイメージ領域の境界領域２０４、再生データイメージ領域２０６及びアラインマーク２０４ａを含む場合は、枠／アラインマーク検出ブロック１１２１では再生データイメージ領域２０６に入っている再生データイメージを抽出してラインＬ１１上に提供する。また、例えば境界領域２０４に挿入されているアラインマーク２０４ａピクセルを抽出して、ミスアライン補正値算出ブロック１１２２に提供する。ここで、アラインマーク２０４ａは、一例として図３に示すように、２×２のオン／オフサブブロックが交互に配置された４×４のブロックサイズである。
【００３７】
次に、ミスアライン補正値算出ブロック１１２２は、４×４のアラインマークピクセルとＣＣＤピクセル間をマッチングさせて、それがミスマッチされたか否かを検出し、一例として図３に示すように、アラインマークピクセルとＣＣＤピクセルとの間にミスマッチが発生した場合は、ｏｆｆピクセル又はｏｎピクセルの周りのピクセルの光量情報を利用して、ｘ方向及びｙ方向のミスアライン補正値を算出する。図３において、参照番号３０２はＣＣＤピクセルを表す。
【００３８】
例えば、図３に示すように、４×４のアラインマークピクセルとＣＣＤピクセルとの間にミスマッチが発生した場合は、アラインマーク２０４ａ内の対角する方向の２つの２×２ｏｆｆピクセルサブブロック又は対角する方向の２つの２×２ｏｎピクセルサブブロックを利用して、ｘ方向及びｙ方向のミスアライン補正値を算出する。例えば、ｘ方向及びｙ方向のミスアライン補正値は、２つの２×２ｏｆｆピクセルサブブロックを利用して算出する。
【００３９】
すなわち、図３の左上段の中心にあるｏｆｆピクセルの光量値はｘ１Ｌ（ｏｆｆピクセルの左側）とｘ１Ｒ（ｏｆｆピクセルの右側）のピクセルでそれぞれ検出した光量の合計と同じである。またｙ１Ｌ（ｏｆｆピクセルの下側）とｙ１Ｕ（ｏｆｆピクセルの上側）のピクセルでそれぞれ検出した光量の合計と同じである。したがって、下記の式１と式２を使用して、ｘ１Ｌとｘ１Ｒの比率（Ｘ１）と、ｙ１Ｌとｙ１Ｕの比率（Ｙ１）をそれぞれ求めることにより、左上段にある２×２ｏｆｆピクセルサブブロックを利用して、ｘ方向及びｙ方向でのミスアライン（ずれ）を算出することができる。
【００４０】
【数１】
2006012380.tif 000003
【００４１】
【数２】
2006012380.tif 000004
ここで、ｘ１Ｌの比率は右側にミスアラインされたと仮定する場合のｘ方向でのミスアラインの程度を表し、ｘ１Ｒの比率は左側にミスアラインされたと仮定する場合のｘ方向でのミスアラインの程度を表す。また、ｙ１Ｌの比率は上側にミスアラインされたと仮定する場合のｙ方向でのミスアラインの程度を表し、ｙ１Ｕの比率は下側にミスアラインされたと仮定する場合のｙ方向でのミスアラインの程度を表す。したがって、Ｘ１及びＹ１は、それぞれの基準に基づいて、例えばミスアラインの程度が小さい方に選択することができる。
【００４２】
これと同様に、図３の右下段の中心にあるｏｆｆピクセルの光量値はｘ２Ｌ（ｏｆｆピクセルの左側）とｘ２Ｒ（ｏｆｆピクセルの右側）のピクセルでそれぞれ検出した光量の合計と同じである。またｙ２Ｌ（ｏｆｆピクセルの下側）とｙ２Ｕ（ｏｆｆピクセルの上側）のピクセルでそれぞれ検出した光量の合計と同じである。したがって、式３及び式４を使用して、ｘ２Ｌとｘ２Ｒの比率（Ｘ２）と、ｙ２Ｌとｙ２Ｕの比率（Ｙ２）をそれぞれ求めることにより、右下段にある２×２ｏｆｆピクセルサブブロックを利用したｘ方向及びｙ方向でのミスアラインを算出することができる。
【００４３】
【数３】
2006012380.tif 000005
【００４４】
【数４】
2006012380.tif 000006
ここでも、ｘ２Ｌの比率は右側にミスアラインされたと仮定する場合のｘ方向でのミスアラインの程度を表し、ｘ２Ｒの比率は左側にミスアラインされたと仮定する場合のｘ方向でのミスアラインの程度を表す。また、ｙ２Ｌの比率は上側にミスアラインされたと仮定する場合のｙ方向でのミスアラインの程度を表し、ｙ２Ｕの比率は下側にミスアラインされたと仮定する場合のｙ方向でのミスアラインの程度を表す。
【００４５】
その後、Ｘ１とＸ２の平均と、Ｙ１とＹ２の平均を求めることによって、ｘ方向とｙ方向でのミスアライン（ミスマッチ）を検出できる。そして、このような検出結果に基づいてミスアライン補正値を算出することができる。このようにして算出されるミスアライン補正値は、ラインＬ１２を介してピクセル位置決めブロック１１２３に伝達される。
【００４６】
なお、本実施形態では４×４のアラインマークピクセルで２×２のｏｆｆピクセルサブブロックを利用してピクセルのミスアラインを検出することを説明したが、本発明は必ずしもこれに限られるものではなく、例えば４×４のアラインマークピクセルで２×２のｏｎピクセルサブブロックを利用することもできる。その場合、ｏｆｆピクセルサブブロックを利用する場合と同様の結果が得られるのは勿論である。
【００４７】
次に、ピクセル位置決めブロック１１２３は、ラインＬ１２により提供されたミスアライン補正値（すなわち、ｘ方向及びｙ方向のミスアライン補正値）に基づいて、ラインＬ１１を介して提供された再生データイメージの各ピクセル位置を補正する（すなわち、ピクセルを、左／右方向へ及び／又は上／下方向へ移動させる）。そして、ピクセル位置が補正された再生データイメージのラインデータに対する開始点ピクセルの位置値と終点ピクセルの位置値をそれぞれ決定する。決定された位置値は、ピクセル倍率エラー値算出ブロック１１２４に伝達される。すなわち、一例として図４に示すように、再生データイメージのエッジの位置値を決定する。すなわちラインデータのｘ方向での開始点ピクセルの位置値ｘ＿１及びｘ＿３と、終点ピクセルの位置値ｘ＿２及びｘ＿４を決定する。また、ラインデータのｙ方向での開始点ピクセルの位置値ｙ＿１及びｙ＿２と、終点ピクセルの位置値ｙ＿３及びｙ＿４を決定する。このとき、再生データイメージで歪みが発生しない場合は、ｘ＿１＝ｘ＿３と、ｘ＿２＝ｘ＿４の条件が成立する。また、ｙ＿１＝ｙ＿２と、ｙ＿３＝ｙ＿４の条件が成立する。
【００４８】
続いて、ピクセル倍率エラー値算出ブロック１１２４では、ピクセル位置決めブロック１１２３から提供されたエッジの位置値、すなわち開始点ピクセルと終点ピクセルの位置値に基づいて、次の式５と式６に示すように、ｘ方向の倍率エラー値（Ｘ＿ｍａｇ＿ｅｒｒｏｒ）とｙ方向の倍率エラー値（Ｙ＿ｍａｇ＿ｅｒｒｏｒ）をそれぞれ算出する。
【００４９】
【数５】
2006012380.tif 000007
【００５０】
【数６】
2006012380.tif 000008
続いて、次の式７と式８に示すように、各ピクセル当たりのｘ方向のミスアライン程度（△ｘ）とｙ方向のミスアライン程度（△ｙ）を算出することによって、各ピクセル当たりの平均倍率エラー値を算出する。このようにして算出された各ピクセル当たりの平均倍率エラー値は、ラインＬ１３を介してピクセル補償ブロック１１２６に伝達される。
【００５１】
【数７】
2006012380.tif 000009
【００５２】
【数８】
2006012380.tif 000010
上記の数５〜数８において、Ｘ＿ｄａｔａ＿ｓｉｚｅはｘ方向の実際のデータサイズを、ｘ＿１はｘ方向の開始点ピクセルの位置値を、ｘ＿２はｘ方向の終点ピクセルの位置値をそれぞれ意味する。また、Ｙ＿ｄａｔａ＿ｓｉｚｅはｙ方向の実際のデータサイズを、ｙ＿１はｙ方向の開始点ピクセルの位置値を、ｙ＿３はｙ方向の終点ピクセルの位置値をそれぞれ意味する。
【００５３】
例えば、ｘ＿１が０．４ピクセル、ｘ＿２が１０１．３ピクセル、Ｘ＿ｄａｔａ＿ｓｉｚｅが１００ピクセルである場合は、△ｘは０．９ピクセル／１００＝０．００９ピクセルになる。すなわち、ｘ方向での各ピクセル当たりの平均倍率エラー値（すなわち、ミスアライン値）は０．００９ピクセルとなる。
【００５４】
次に、ピクセル補償方向決めブロック１１２５では、ピクセル倍率エラー値算出ブロック１１２４から提供される各ピクセル当たりの平均倍率エラー値（すなわち、ミスアライン値）に基づいて、再生データイメージ領域を所定数の区間に分割する。詳しく説明すると、累進的に合計されるミスアライン値（一例として、図５Ａに示すように、△ｘ、２△ｘ、３△ｘ、……）は、分割された領域（データ区間）毎に補償方向性が異なるようにする補償方向決め信号を生成する。そして、生成された補償方向決め信号は、ラインＬ１４を介してピクセル補償ブロック１１２６に提供される。
【００５５】
すなわち、データ区間はピクセルのミスアライン累積値の小数部が０．５（ハーフピクセル）と０になる地点（位置）を判断することにより分割するが、一例として上述したようにｘ＿１が０．４、△ｘが０．００９ピクセルである場合は、最初にミスアライン累積値の小数部が０．５ピクセルより大きくなる地点（位置）は０．４＋ｎ＿１＊△ｘ＞０．５を満たす最小整数ｎ＿１であるため、ｎ＿１は（０．５−０．４）／△ｘより大きい最小整数、すなわち１２（１１．１１１１）となる。また、２番目にミスアライン累積値の小数部が０になる地点（位置）は０．４＋ｎ＿２＊△ｘ＞１．０を満たす最小整数ｎ＿２であるため、ｎ＿２は（１．０−０．４）／△ｘより大きい最小整数、すなわち６７（６６．６６６６）となる。更に、３番目にミスアライン累積値の小数部が再び０．５より大きくなる地点（位置）が０．４＋ｎ＿３＊△ｘ＞１．５を満たす最小整数ｎ＿３であるため、ｎ＿３は（１．５−０．４）／△ｘより大きい最小整数、すなわち１２３（１２３．２２２２）となる。しかし、データイメージのサイズが１００ピクセルであるため、ｎ＿３は無視する。
【００５６】
したがって、上記の仮定値を考慮すれば、ピクセル補償方向決めブロック１１２５では最初のピクセル地点から１１番目のピクセル地点、１２番目のピクセル地点から６６番目のピクセル地点、６７番目のピクセル地点から１００番目のピクセル地点をそれぞれ１つのデータ区間として分割し、分割されたデータ区間は、一例として図５Ｂに示すように補償方向が異なる選択的な補償方向性を有する。すなわち、最初のピクセル地点から１１番目のピクセル地点までは矢印Ａの補償方向を有し、１２番目のピクセル地点から６６番目のピクセル地点までは矢印Ｂの補償方向を有し、６７番目のピクセル地点から１００番目のピクセル地点までは矢印Ａと同じ方向である矢印Ｃの補償方向を有する。
【００５７】
次に、ピクセル補償ブロック１１２６ではラインＬ１３を介して提供される各ピクセル当たりの平均倍率エラー値が提供されると、ルックアップテーブル１１２７を検索して予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値の内から、対応する平均倍率エラー値の参照値を決定する。そして、その決定された平均倍率エラー値の参照値に対応して設定された各ピクセルのミスアライン補償値を利用して、ラインＬ１１を介して提供される再生データイメージの各ピクセルに対する位置補償を行う。そのため、ルックアップテーブル１１２７には予め設定された複数の平均倍率エラー値の参照値が記録されており、各平均倍率エラー値の参照値に順序的に対応する各ピクセルのミスアライン補償値が記録されている。
【００５８】
したがって、本発明によれば、オーバーサンプリング技法を使用することなく、１：１ピクセルマッチング方法を使用して各ピクセルの位置補償を行うことにより、画質劣化が抑制できるホログラムデータの再生を実現することができる。
【００５９】
以下、添付の図面に基づいて本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。上述した第１の実施形態と重複する内容に対しては同じ参照符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
図６は、本発明の第２の実施形態によるホログラムデータの再生時のピクセル歪み補償装置を採用した典型的なホログラフィック再生装置のブロック構成図である。
【００６１】
図６を参照すると、典型的なホログラフィック再生装置はスピンドルモータ１０２、記録媒体１０４、読み取り光経路１０６、再生光経路１０８、イメージ検出ブロック１１０及び再生ピクセル補償ブロック６１２を備えている。ここで再生ピクセル補償ブロック６１２は、実質的には本実施形態の再生時のピクセル歪み補償装置を意味する。すなわち、本実施形態の再生時のピクセル歪み補償装置は枠／アラインマーク検出ブロック６１２１、サブブロック生成ブロック６１２２、ミスアライン補正値算出ブロック１１２２、ピクセル位置決めブロック１１２３、ピクセル倍率エラー値算出ブロック１１２４、ピクセル補償方向決めブロック１１２５、ピクセル補償ブロック１１２６及びルックアップテーブル１１２７を備えている。
【００６２】
すなわち、本実施形態の再生時のピクセル歪み補償装置を採用可能な典型的なホログラフィック再生装置には、スピンドルモータ１０２によって回転駆動される記録媒体１０４が備えられており、このような記録媒体１０４には記録されたホログラムデータの再生に必要な読み取り光が記録媒体１０４側に照射される読み取り光経路１０６と読み取り光の照射により再生されるデータイメージ光（すなわち、バイナリデータの碁盤縞）が出力される再生光経路１０８が設けられている。
【００６３】
また、再生光経路１０８側には、イメージ検出ブロック１１０、例えばＣＣＤカメラが備えられるが、このようなＣＣＤカメラは、再生されるイメージ光を構成する各ピクセルをｎ×ｎピクセル（例えば、３×３ピクセル）に表現して出力する上述した従来のホログラフィック再生装置とは異なって、１：１ピクセルマッチング方式で光電変換された再生イメージフレームを生成して再生ピクセル補償ブロック６１２内の枠／アラインマーク検出ブロック６１２１に伝達する。例えば、データイメージ光が２４０×２４０の解像度サイズと３ビットの上下左右枠を有するとき、２４０×２４０の再生データイメージと上下左右ピクセルの枠を含む再生イメージフレームを生成する。
【００６４】
次に、枠／アラインマーク検出ブロック６１２１は、再生イメージフレームの各ラインにおけるピクセル明るさの総合値を利用する方式などにより再生データイメージの枠を検出し、例えば枠とイメージとの間の境界領域に挿入されている複数のアラインマークを検出する。また、検出された枠情報に基づいて再生イメージフレームから再生データイメージを抽出する。ここで、アラインマークは、データイメージ領域の４周辺に沿って所定の間隔で配置されるが、これはアラインマークを基準にして再生データイメージを所定の大きさの複数のサブイメージブロックに分割してピクセルの倍率エラー及び全体イメージの線形歪みに起因するミスアラインを補償するだけでなく、全体イメージの非線型歪みをサブイメージブロックの線形歪みに近似させて補正するためである。
【００６５】
すなわち、一例として図７に示すように、ホログラムデータを記録媒体に記録するときは、例えば枠領域７０２とデータイメージ領域７０６との間の境界領域７０４に、複数のアラインマーク（ＡＭ１乃至ＡＭ１２）を所定の間隔で配置する。そして、枠／アラインマーク検出ブロック６１２１は、複数のアラインマーク（ＡＭ１乃至ＡＭ１２）と再生データイメージを抽出して、サブブロック生成ブロック６１２２に提供する。図７において、参照符号ＳＢ１乃至ＳＢ９は、それぞれのアラインマーク（ＡＭ１乃至ＡＭ１２）に基づいて同じ大きさ（又は互いに異なる大きさ）に分割されるサブイメージブロックを意味する。このサブイメージブロック（ＳＢ１乃至ＳＢ９）については後述する。
【００６６】
続いて、サブブロック生成ブロック６１２２では、例えば枠とイメージとの間の境界領域７０４から抽出した複数のアラインマーク（ＡＭ１乃至ＡＭ１２）に基づいて、データイメージを所定大きさのサブイメージブロックに分割する。図７に示すように、枠とイメージとの間の境界領域７０４に所定の間隔で合わせて１２個のアラインマーク（ＡＭ１乃至ＡＭ１２）が挿入されている場合は、再生フレームから抽出されたデータイメージは、計９個のサブイメージブロック（ＳＢ１乃至ＳＢ９）に分割される。例えば、アラインマークが４×４のサイズを有する場合は、各アラインマークの中心点を基準にデータイメージを切ってサブイメージブロックに分割することができる。ここでは、一例として、データイメージを９個のサブイメージブロックに分割する場合について説明したが、本発明は必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、必要に応じてより多くの数のアラインマークを記録時のフレームに均一な間隔（あるいは非均一な間隔）で挿入することによって、データイメージをより多くの数のサブイメージブロックに分割することができる。
【００６７】
このとき、再生フレームで全体イメージの線形歪みや非線型歪みが全く発生しない場合は、再生フレームは図７に示すような形態を有するが、上述した従来技術で言及したような様々な要因により全体イメージで線形歪みや非線型歪みが発生することがある。一例として、図８に示すように、再生フレームの各頂点の位置はそのまま維持されながら、頂点と頂点を結ぶ面が非線形的にフレームの内側に入る非線形歪み（参照符号ａ及びｂで表示された線形歪み）が発生することがある。
【００６８】
したがって、線形歪みや非線型歪みが発生した場合、ｂ領域はデータイメージが存在するはずの領域であるにも関わらず、実際にはデータイメージが存在しない領域となる。このように線形歪みや非線型歪みが発生した状態で、上述した従来方式によるオーバーサンプリング技法を利用して実際データイメージを抽出すると、実際のデータイメージが存在しない領域（参照符号ｂ領域）でピクセルを抽出する現象が生じる。
【００６９】
本発明では、線形歪みにおける各ピクセルの歪みの補償は、ピクセルがシフトされたものとして行う。一方、全体イメージに線形歪みや非線型歪みが発生する場合は、アラインマークにもデータイメージとほぼ同一の線形／非線型歪みが発生する。さらに、本発明では、非線型歪みはサブイメージブロックの線形歪みに近似され、１：１マッチング方法を使用して、アラインマークを基準にして分割したサブイメージブロックからデータピクセルを抽出する。したがって、データピクセルがデータイメージの存在しない領域（すなわち領域ｂ）から抽出される非線型歪みの場合でも、線形歪みの場合と同様に補償を行うことができる。
【００７０】
続いて、サブブロック生成ブロック６１２２では、複数のアラインマーク（ＡＭ１〜ＡＭ１２）を利用して分割した各サブイメージブロック（ＳＢ１−ＳＢ９）を、ラインＬ１１を介してピクセル位置決めブロック１１２３及びピクセル補償ブロック１１２６に順次（すなわち、ＳＢ１からＳＢ９の順）提供する。また、サブブロック生成ブロック６１２２は、再生イメージフレームの所定位置（例えば、枠領域と再生データイメージ領域の境界領域内の所定位置、枠領域内の所定位置など）で抽出したアラインマークを、ミスアライン補正値算出ブロック１１２２に提供する。例えば、ラインＬ１１上にＳＢ１のサブイメージブロックを提供する場合は、アラインマークＡＭ１、ＡＭ２、及び／又はＡＭ１２を選択的にミスアライン補正値算出ブロック１１２２に提供し、ラインＬ１１上にＳＢ２のサブイメージブロックを提供場合は、アラインマークＡＭ１、ＡＭ２、ＡＭ３及び／又はＡＭ１２を選択的にミスアライン補正値算出ブロック１１２２に提供する。
【００７１】
以下、ミスアライン補正値算出ブロック１１２２、ピクセル位置決めブロック１１２３、ピクセル倍率エラー値算出ブロック１１２４、ピクセル補償方向決めブロック１１２５、ピクセル補償ブロック１１２６及びルックアップテーブル１１２７は、上述した第１の実施形態でアラインマーク及び再生データイメージに対して行われたのと同じ作業を、各サブイメージブロック及び対応するアラインマークに対して全く同じに行うことで、各サブイメージブロックの各ピクセルに対する位置補償を行う。
【００７２】
したがって、本発明によれば、複数のアラインマークを利用してデータイメージを複数のサブイメージブロックに分割して各ピクセルの位置補償をすることによって、全体イメージの線形的な歪み及び非線形的な歪みに起因する再生画質の劣化を效果的に防止できるホログラムデータの再生を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態によるホログラムデータの再生時のピクセル歪みに対する補償装置を採用したホログラフィック再生装置のブロック構成図である。
【図２】データイメージ領域と枠領域を有する１ページの再生イメージフレームの例示図である。
【図３】アラインマークピクセルとＣＣＤピクセルがミスマッチされる場合の一例を示す例示図である。
【図４】再生イメージフレームから抽出した再生データイメージの例示図である。
【図５Ａ】再生データイメージに、例えば拡大エラーが生じるとき、累進的にミスアライン値が増加するピクセル倍率エラーの発生を説明するための例示図である。
【図５Ｂ】ピクセル倍率エラーによってミスアライン値が累進的に増加するとき、ピクセルの開始位置及び中間位置を基準にデータ区間を分割し、補償方向を決定する場合を説明するための例示図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるホログラムデータの再生時のピクセル歪みに対する補償装置を採用したホログラフィック再生装置のブロック構成図である。
【図７】データイメージ領域と枠領域及び複数のアラインマークを有する１ページの理想的なイメージフレームの例示図である。
【図８】再生イメージフレームで非線型歪みが発生した場合の一例を示すフレーム例示図である。
【図９】従来のオーバーサンプリング技法を採用したホログラフィック再生装置のブロック構成図である。
【図１０】従来方法の３×３オーバーサンプリングにより元の再生データイメージを抽出する過程を説明するためのオーバーサンプリングされた再生データイメージの例示図である。
【符号の説明】
【００７４】
１１２１    枠／アラインマーク検出ブロック
１１２２    ミスアライン補正値算出ブロック
１１２３    ピクセル位置決めブロック
１１２４    ピクセル倍率エラー値算出ブロック
１１２５    ピクセル補償方向決めブロック
１１２６    ピクセル補償ブロック
１１２７    ルックアップテーブル
６１２１    枠／アラインマーク検出ブロック
６１２２    サブブロック生成ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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